DE2704551C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Temperatur
steuersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits Vorrichtungen zur Temperaturregulierung einer
gewünschten Fläche oder zur Lieferung eines temperaturbehan
delten Strömungsmittels bekannt. Beispielsweise ist im
US-Patent 36 52 825 ein Verfahrensgefäß beschrieben, welches
zur Behandlung von Teilen in einer Arbeitszone mit erhitztem
inerten Gas dient, wobei das inerte Gas durch eine Rohr
schlange erhitzt wird, durch welche das inerte Gas fließt,
und wobei die Rohranordnung durch das Hindurchleiten von
Strom erhitzt wird. US-Patent 22 87 974 beschreibt eine Heiz
vorrichtung, bei der unter Druck stehendes Strömungsmittel durch
die Spule eines rohrförmigen Erhitzers strömt und durch eine
Düse versprüht wird, und zwar abhängig von der Stellung eines
Ventils. US-Patent 35 96 056 beschreibt eine Rasiercreme-
Abgabevorrichtung, wo die Rasiercreme aus einem unter Druck
stehenden Behälter dadurch freigegeben wird, daß man ein
Ventil öffnet, wobei die Erhitzung durch eine
Rohrwindung erfolgt, bevor die Abgabe erfolgt. US-Patent
36 80 630 beschreibt ein Temperatursteuersystem zur Verwendung
bei Bädern mit konstanter Temperatur, wobei ein kombinierter
Heizer-Kühler beschrieben ist.
Ausgehend von dem Stand der Technik liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Temperatursteuersystem
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß
das erhitzte oder gekühlte Steuerungsmittel, beispielsweise
ein Gas, gleichförmig in dem interessierenden Bereich verteilt
wird und die Arbeitszone umgibt.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale vor.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird über das gesamte
Arbeitsgebiet hinweg eine gleichförmige Temperatur vorgesehen
und es wird eine außerordentlich effiziente Umschließung
möglich, da die das Verteilungsnetzwerk bildenden Rohre den
Rahmen und die Halterung für die Wände bilden, welche den
interessierenden Bereich umschließen. So wird beispielsweise
durch die im Anspruch 8 genannten Maßnahmen erreicht, daß ein
Hinauslaufen über die gewünschte Temperatur des
Strömungsmittels verhindert wird. Ferner wird durch die
Erfindung ein steiler Temperaturanstieg von der
Anfangstemperatur eines sich in dem gewünschten Bereich sich
befindlichen Objekts zur gewünschten Temperatur vermieden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird
Strömungsmittel für eine vorbestimmte Zeit
von Strömungs
mittel abgeleitet, das durch die Rohrheizung (Spirale) läuft, um zu gestatten, daß
nur das Strömungsmittel mit einer gewünschten Temperatur
zum Auslaß transportiert wird. Weiter
kann das Strömungsmittel am Auslaß selek
tiv mit Strömungsmittel vermengt werden, welches nicht durch
die Rohrheizung gelaufen ist, um die Temperatur des Strömungs
mittels am Auslaß zu verändern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich
aus der Beschreibung
anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Temperatur
steuersystems;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
eines erfin
dungsgemäßen Verteilungsnetzwerks;
Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht,
eines anderen
erfindungsgemäßen Verteilungsnetzwerkes;
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein
erfindungsgemäßes Verteilungsnetzwerk, welches zu
sammen mit dem Temperatursteuer
system verwendbar ist, wobei ferner der Transport von
Objekten durch das Verteilungsnetzwerk dargestellt
ist.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des erfindungsge
mäßen Temperatursteuersystems. Das System verwendet ein
Strömungsmittel als ein Wärmeträgermedium.
Damit ist gemeint, daß ein Strömungsmittel dem System mit
einer Einlaßtemperatur zugeführt wird und in dem System
derart beeinflußt wird, daß es sich beim Verlassen des
Temperatursteuersystems auf einer gewünschten Temperatur
befindet und dann auf ein gewünschtes Gebiet oder ein Objekt
aufgebracht werden kann, um die Temperatur desselben zu ändern
oder aufrechtzuerhalten. Demgemäß wird dem System unter Druck
stehendes Strömungsmittel in irgendeiner geeigneten Weise,
wie beispielsweise von einem Tank 10 aus, zugeführt. Das vor
zugsweise verwendete Strömungsmittel ist ein Gas. Das
Strömungsmittel kann jedoch auch in der Form einer Flüssig
keit vorliegen, die optimalerweise in ein Gas bei Erhitzung
umgewandelt würde. Bevorzugte Strömungsmittel sind Druckluft
in einer Fabrik oder im Handel verfügbares in Flaschen abge
fülltes Gas, welches optimalerweise ein inertes Gas sein
würde. Das unter Druck stehende Strömungsmittel gelangt vom
Tank 10 durch eine Leitung 12 und einen Filter 14 zu einer
Sammelleitung 16. Durch den Filter 14 werden Verunreinigungen
aus dem hindurchlaufenden Strömungsmittel herausgefiltert,
um auf diese Weise Verstopfungen innerhalb der Systemelemente
zu verhindern und eine gleichförmige genaue Temperatur des
Strömungsmittels sicherzustellen.
Die Sammelleitung 16 verteilt die unter Druck stehende Strö
mungsmittel über vier gesonderte Leitungen 20, 22, 24 und
26. Jede dieser Leitungen besitzt einen Druckregulator 30 und
ein Ventil 32 darinnnen. Die Regulatoren 30 steuern den Druck
in jeder gesonderten Leitung. Die Ventile 32 gehören vorzugs
weise zur Zumeß- oder Drosselbauart derart, daß sie das in
jeder einzelnen Leitung hindurchlaufende Strömungsmittel
zumessen können. Auf diese Weise kann der Strömungsmittel
fluß in jeder Leitung dadurch genau gesteuert werden, daß
man den Strömungsmitteldruck mit den Druckregulatoren 30
steuert und die Strömung mit den Zumeßventilen 32 zumißt.
Abhängig von den Einstellungen der Ventile 32 und der Druck
regulatoren 30 fließt Strömungsmittel durch die Leitungen
20 und 22 zu spiralförmigen Rohrerhitzern (elektrische Rohrheizung) 40 und 42, die
mit Leitungen 20 bzw. 22 in Strömungsmittelverbindung stehen.
Demgemäß läuft das gesamte durch Ventil 32 in Leitung 20 hindurch
tretende Strömungsmittel durch die Heizung 40,
und sämtliches durch das Ventil 32 in Leitung 22 hindurch
gelangende Strömungsmittel läuft durch die Heizung
42.
Eine Leitung 72 ist mit einer Verbindung 74 der Leitungen 20
und 22 verbunden. Durch die Heizung 40 laufendes
Strömungsmittel wird durch die Verbindung 74 zur Leitung 72
transportiert. Abhängig davon, ob Ventil 76 offen oder ge
schlossen ist, kann Strömungsmittel von der Heizung
42 auch durch die Verbindung 74 in die Leitung 72 transpor
tiert werden.
Die spiral- oder schraubenförmigen Rohrheizvorrichtungen
40 und 42 bestehen aus elektrischem Widerstandsmetall, um so
ein elektrisches Heizelement für hindurchgehendes Strömungs
mittel zu bilden. Die Heizungen 40
und 42 sind vorzugsweise aus vorgereinigtem rostfreiem Stahl
rohr hergestellt und werden dadurch erhitzt, daß man einen
Strom hindurchleitet, wobei diese Rohre in der Lage sind,
das hindurchströmende Strömungsmittel auf maximal ungefähr 900°C
(1600°F) zu erhitzen. Dies wird dadurch erreicht, daß man
Elektroden 44 und 45 an den Eingangs- und Ausgangs-Enden
der Heizung 40 sowie Elektroden 47 und
48 an den Eingangs- und Ausgangs-Enden der
Heizung 42 befestigt. Diese Elektroden sind mit dem
Ausgang von Transformatoren 50 bzw. 52 verbunden. Die
Transformatoren 50 und 52 transformieren vorzugsweise die
Wechselspannung von 480 auf 50 Volt herunter. Dadurch wird
für die Heizung eine niedrige
Spannung und ein hoher Strom erzeugt. Wegen der niedrigen
Spannung und des hohen Stroms können die
Heiungen 40 und 42 sicher verwendet werden. Zudem
ist ein einen hohen elektrischen Widerstand aufweisendes
Metall, welches normalerweise teuer ist, nicht erforderlich,
um die gewünschte Heizfähigkeit vorzusehen, so daß die Kosten
des Systems minimiert werden.
Der durch die Transformatoren 50 und 52 angelegte Strom wird
durch Leistungseinheiten 54 bzw. 56 gesteuert.
Steuervorrichtungen 60 und 62 steuern die Ein/Aus-Zeit der
Leistungseinheiten 54 bzw. 56.
Ein Temperaturfühler 70, vorzugsweise ein Thermoelement,
ist in Leitung 72 angeordnet, und ist über eine elektrische
Leitung 78, die sich in elektrische Leitungen 78 a und 78 b
aufspaltet mit Steuervorrichtungen 62 bzw. 60 verbunden.
Abhängig von der durch den Temperaturfühler 70 abgefühlten
Temperatur werden die Steuervorrichtungen 60 und 62 die
Leistung erhöhen oder vermindern, die erforderlich ist, um
eine vorbestimmte Temperatur des Strömungsmittels in Leitung
72 zu erhalten, und zwar durch Veränderung der Ein/Aus-Zeit
der Leistungseinheiten 54 bzw. 56, wodurch der an die Heiz
vorrichtungen 40 und 42 durch die Transformatoren 50 und 52
angelegte Strom verändert wird.
Die Verwendung von zwei Leitungen 20 und 22 und Hei
zungen 40 und 42 liefert eine erhöhte Flexibilität für
das System. Es können zwei kleine Heizungen verwendet werden,
um durch die zwei Leitungen das gleiche Strömungs
mittelvolumen wie eine einzige Heizung zu erhitzen,
wobei die größere Heizung nicht so sicher ist, weil
sie einen höheren Strom zur Erhitzung des gleichen Strömungs
mittelvolumens wie die beiden kleineren Heizvorrichtungen
erforderlich macht. Es kann auch zweckmäßig sein, das Strö
mungsmittel in Leitung 22 auf eine unterschiedliche Tempe
ratur als das Strömungsmittel in Leitung 20 zu erhitzen, um
bei Leitung 72 die Vermischung durchzuführen. Oder, es kann
zweckmäßig sein, einfach eine Leitung, wie beispielsweise
Leitung 20 zu verwenden, wenn ein kleineres Strömungsmittel
volumen durch das System zur Aufbringung auf ein Objekt oder
eine Fläche gesteuert werden soll. Wenn beispielsweise nur
Leitung 20 Strömungsmittel an Leitung 72 liefern soll, so
würde Ventil 32 Leitung 22 vorzugsweise schließen, um Strö
mungsmittelfluß in Leitung 22 durch Heizung 42 zu
verhindern, wie ein Ventil 32 von Leitung 20 mit einer ge
wünschten Größe geöffnet wäre, um den Fluß durch Leitung 20
und Heizvorrichtung 40 zur Leitung 72 zuzumessen. Ventil 76
wäre geschlossen, um Strömungsmittelfluß von Leitung 20 zu
Leitung 22 zu verhindern. Ein Schalter 80 könnte
in Leitung 78 a vorgesehen sein, um die Betätigung von Steuer
vorrichtung 62 und der angeschalteten Leistungseinheit 56,
von Transformator 52 und Heizung 42 zu verhindern.
In äquivalenter Weise könnten diese Vorrichtungen einfach
abgeschaltet sein. Auf diese Weise würde der Temperatur
fühler 70 über Leitung 78 und 78 B die Steuervorrichtung be
tätigen, um die Ein/Aus-Zeit der Leistungseinheit 54 derart
zu variieren, daß der durch Transformator 50 erzeugte Strom
zur Anlage an Heizung 40 reguliert würde, um die
gewünschte Wärmemenge zu erzeugen, die an das durch Hei
zung 40 strömende Strömungsmittel angelegt wird.
Damit das Temperatursteuersystem einen steilen Heizanstieg
erzeugt (wobei das Objekt oder die zu erhitzende
Fläche mit ihrer Temperatur von der Anfangstemperatur auf
die gewünschte Temperatur während des Aufbringens des Wärme
strömungsmittels schnell ansteigt), so daß nur Strömungs
mittel mit einer gewünschten Temperatur zum Systemauslaß
95 transportiert werden kann, wo dieses auf die gewünschte
Fläche und/oder das Objekt aufgebracht wird, ist eine Ableit
vorrichtung vorgesehen. Diese Vorrichtung leitet das Strö
mungsmittel vor Erreichen des Systemauslasses 95 ab, und zwar
dadurch, daß man es für eine vorbestimmte Zeit ab
laufen läßt, bis sich das Strömungsmittel auf einer gewünsch
ten Temperatur befindet. Ein schnell wirkendes Ventil 90
kann derart angeordnet sein, daß es Strömungsmittel von Lei
tung 72 durch Leitung 92 zum Auslaß 95 oder von Leitung 72
durch Leitung 96 leitet. Leitung 96 läßt das hindurchtretende
Strömungsmittel außerhalb des Systems ablaufen. Vorzugsweise
ist ein Schalldämpfer 98 in Leitung 96 vorgesehen, um den
durch das abgelassene Strömungsmittel erzeugten Lärm zu
vermindern.
Die Stellung des Ventils 90 wird durch eine auf Strömungsmittel
druck ansprechende Vorrichtung 100 gesteuert. Die Vorrichtung
100 besitzt eine Kammer 102, deren eine Seite aus einer
Membran 104 besteht. Eine geeignete Verbindungs- oder Gelenk
vorrichtung 106 ist gestrichelt dargestellt und verbindet
die Membran 104 mit dem Ventil 90. Die Kammer 102 ist mit
der Strömungsmittelleitung 26 verbunden. Der durch Leitung 26
mit Kammer 102 in Verbindung stehende Strömungsmitteldruck
wird durch Zumeßventil 32 und Druckregulator 30 in Leitung
26 sowie Elektromagnetventil 110 gesteuert. Das Ventil 110 wird
vorzugsweise durch eine bei 112 dargestellte Zeitsteuer
vorrichtung gesteuert. Die Zeit, die das Strömungsmittel be
nötigt, um eine gewünschte Temperatur in Leitung 72, abge
fühlt durch den Temperaturfühler 70, von ihrer Anfangsver
sorgungstemperatur aus zu erreichen, ist normalerweise bekannt.
Demgemäß könnte Ventil 110 durch Zeitsteuervorrichtung 112
betätigt werden, damit das Strömungsmittel durch
Leitung 26 (mit einem hinreichenden Druck sowie Menge,
bestimmt durch Ventil 32 und Druckregulator 30) für eine be
stimmte Zeit zur Kammer 102 strömt, um die Membran 104 und
die damit verbundene Verbindungsvorrichtung 106 derart ein
zustellen, daß das Ventil 90 den Fluß von Strömungsmittel
von Leitung 92 zu Auslaß 95 sperrt, während
gleichzeitig das Strömungsmittel von Leitung 72 durch Leitung
96 und Schalldämpfer 98 abgeleitet wird. Wenn dann die
vorbestimmte Zeit vergangen ist, und sich die Temperatur
in Leitung 72 auf dem gewünschten Niveau befindet, so wird das Ventil
110 abgeschaltet, wodurch verhindert wird, daß
Strömungsmittel von Leitung 26 zu Kammer 102 gelangt.
Membran 104 und Verbindung 106 drücken das Ventil
90 in die andere Stellung, wo der Strömungsmittel
fluß von Leitung 72 zu Leitung 92 und nicht zu Leitung 96
geleitet wird. Alternativ könnte anstelle der Verwendung
einer Zeitsteuervorrichtung 112 das Ventil 10 durch Verbin
dung mit einem Temperaturfühler 70 gesteuert werden, wobei
die Position des Ventils 110 von der durch den Fühler 70
angezeigten Temperatur abhängen würde.
Zur Vermeidung von Überschießzuständen, wo
die Temperatur des erhitzten Strömungsmittels die gewünschte
Temperaturvorstabilisierung übersteigt, ist Strömungsmittel
leitung 24 vorgesehen. Leitung 24 stellt die Verbindung mit
Leitung 92 her, und zwar oberhalb Ventil 90 und vor dem
Auslaß 95. An sich wird sich durch Leitung 24 fließendes
und in Leitung §2 gelangendes Strömungsmittel mit dem
Strömungsmittel in Leitung 92 vermischen, bevor das Strö
mungsmittel in Leitung 92 durch den Auslaß 95 läuft. Die
Steuerung des Strömungsmittels in Leitung 24 wird durch
Druckregulator 30 und Zumeßventil 32 in Leitung 24 und Ven
tile 118 und 120 erreicht. Das Ventil 118 ist vorzugsweise
durch eine Zeitsteuervorrichtung 112 betätigt. Das Ventil
118 ist normalerweise geschlossen und verhindert den Strö
mungsmittelfluß in Leitung 24 zur Leitung 92. Wenn jedoch zu
einer bestimmten Zeit die Temperatur des Strömungsmittels in
Leitung 92 infolge von Überschießzuständen sich oberhalb der
gewünschten Temperatur befindet oder über die gewünschte
Temperatur hinausgehen würde, so würde das Ventil 118 in
eine Öffnungsstellung durch Zeitsteuervorrichtung 112 ge
bracht, damit ein Strömungsmittelfluß von Leitung 24 in
Leitung 92 zur Vermischung mit dem Strömungsmittel in
Leitung 92 erfolgen kann. Da das Strömungsmittel in Leitung
24 vorzugsweise nicht erhitzt ist und sich daher auf der
anfänglichen Versorgungstemperatur befindet, ruft es eine
Kühlwirkung beim erhitzten Strömungsmittel in Leitung 92
infolge der Vermischung hervor. Die Zeitsteuervorrichtung
112 würde das Ventil 118 für eine bestimmte Zeitdauer be
tätigt halten, bis die Überschießzustände des von Leitung
72 in Leitung 92 fließenden Strömungsmittels eliminiert
sind. Ventil 32 und Druckregulator 30 in Leitung 24 steuern
die Menge und den Druck des zur Mischung mit dem Strömungs
mittel in Leitung 92 erforderlichen Strömungsmittels, um
die Überschießabweichung von der gewünschten Temperatur
zu eliminieren. Alternativ könnte das Ventil 118 mit Tempe
raturfühler 70 verbunden sein, um abhängig von der abge
fühlten Temperatur die Betätigung zu steuern. Das Ventil
120 verhindert die Rückströmung von Leitung 92 zur Leitung
24.
Das vorliegende Temperatursteuersystem sieht auch vor, daß
ein Kühlströmungsmittel zu dem gewünschten Bereich oder Objekt
geleitet wird, um dessen Temperatur zu vermindern. Das System
besitzt die Fähigkeit, Kühlströmungsmittel im Bereich von
ungefähr -130°C (-200°F) bis ungefähr +20°C (70°F) vorzusehen. Ein Versor
gungstank 200 enthält eine cryogene Flüssigkeit, wie bei
spielsweise flüssigen Stickstoff oder Kohlenstoffdioxid.
Ein Ventil 202 mißt das Versorgungsströmungsmittel einem
Rohrnetzwerk 204 zu, welches aus drei Strömungsmittelleitun
gen 206, 208 und 210 besteht, die an Verbindungen 212 und
214 miteinander verbunden sind. Leitung 210 ist mit einem
eine einstellbare Zumeßöffnung aufweisenden Cryogenventil
220 verbunden, um eine genaue Strömungsmittelmenge über Lei
tung 210 der Verbindung 214 und der daran angeschlossenen
Leitung 222 zuzumessen. In Leitung 208 liegt ein Cryogen-
Elektromagnetventil 224. Das Elektromagnetventil 224 wird durch eine
Zeitsteuervorrichtung 226 gesteuert. Ein eine feste Zumeß
öffnung aufweisender Bypass 228 liegt in Leitung 206, um
den Druckaufbau zwischen geschlossenen Ventilen zu verhindern.
Das Rohrnetzwerk 204 erteilt dem System Flexibilität inso
fern, als eine zugemessene Strömungsmittelmenge vorgesehen
werden kann (Leitung 210), oder es kann Strömungsmittel für
eine bestimmte Zeitdauer (Leitung 208) vorgesehen werden oder
aber es kann Strömungsmittel in einer bestimmten Menge und
vermehrt zu bestimmten Zeiten (wie beispielsweise durch
Verwendung von Leitung 208 und 210) vorgesehen werden.
Durch Verbindung 214 fließendes Strömungsmittel fließt durch
eine Leitung 222 in eine Verdampfungssammelleitung 230. Die
Verdampfungssammelleitung 230 wandelt die cryogene Flüssig
keit in ein eine niedrige Temperatur aufweisendes Gas um,
und zwar durch Hindurchleitung durch die verschiedenen
Rohre 232 der Verdampfungssammelleitung 230, die der umgeben
den Lufttemperatur ausgesetzt sind. Das eine niedrige Tempe
ratur aufweisende Gas gelangt von der Verdampfungssammel
leitung 230 in eine Leitung 233, die vorzugsweise mit Leitung
20 verbunden ist. Ein Ventil 234 verhindert die Rückströmung
des eine niedrige Temperatur aufweisenden Gases, und verhin
dert auch den Strömungsmittelfluß von Leitung 20 in Leitung
233 dann, wenn das Temperatursteuersystem als eine Heiz
vorrichtung verwendet wird und das Strömungsmittel von Tank
10 geliefert wird. Beim Betrieb als eine Kühlvorrichtung
wäre im System das Ventil 32 der Leitung 20 geschlossen,
so daß der Strömungsmittelfluß vom Versorgungstank 10 nicht
durch das Ventil 32 gelangt und sich mit dem Strömungs
mittel von Leitung 233 mischen kann. Das Ventil 32 verhindert
auch die Rückströmung von Strömungsmittel von Leitung 233
zu Leitung 20 in Richtung der Verteilungssammelleitung 16.
Demgemäß läuft Strömungsmittel von Leitung 233 stromaufwärts
in Leitung 20, durch Heizvorrichtung 40, in Leitung 72,
durch Ventil 90, in Leitung 92 und heraus durch Auslaß 95.
Für den Kühlvorgang wären die Ventile 76 und 120 normaler
weise geschlossen, obwohl dann, wenn gewünscht, Ventil 120
zusammen mit Ventilen 118 und 32 in Leitung 24 geöffnet sein
könnte, um die Vermischung des Umgebungstemperatur besitzenden Strömungs
mittels mit dem Kühlströmungsmittel zu gestatten. Die Hei
zung 40 kann in der zuvor beschriebenen Weise verwen
det werden, um das Kühlströmungsmittel, wenn notwendig, auf eine bestimmte
erhöhte Temperatur zu erhitzen. Das Ventil
90 könnte ebenfalls wie zuvor beschrieben betätigt werden,
um den Kühlströmungsmittelfluß für eine bestimmte Zeitperiode
herauszuleiten.
Das vorliegende System sieht auch die gleichförmige Vertei
lung des Heiz- oder Kühlströmungsmittels vom System vor, das
durch Auslaß 95 läuft, und zwar auf einen Bereich (Fläche)
und/oder um gewünschte Objekte herum. Fig. 2 zeigt ein Aus
führungsbeispiel eines Verteilungsnetzwerks, welches im
Ganzen bei 300 dargestellt ist, um das durch Auslaß 95 lau
fende Heiz- oder Kühlströmungsmittel gleichförmig zu vertei
len. Das Netzwerk 300 besteht aus einer Reihe von Rohren
301, die so geformt und verbunden sind, daß sie die gewünschte
Umschließung definieren. Abhängig von der gewählten Form
kann ein integrales Rohrnetzwerk verwendet werden. Das Rohr
netzwerk trägt eine Isolation 302, welche die gewünschte
Fläche umschließt. Die Rohre 301 besitzen eine Vielzahl
von kleinen (nicht gezeigten) Zumeßöffnungen von üblicher
weise ungefähr 1 mm (0,040 Zoll) Durchmesser. Das Verteilungsnetz
werk 300 ist mit dem Auslaß 95 durch
Leitungsmittel derart verbunden, daß Strömungsmittel, vor
zugsweise ein Gas, vom Auslaß 95 in die Rohre 301 des Ver
teilungsnetzwerks 300 gelangt. Das Heiz- oder Kühl-Gas tritt
aus den Zumeßöffnungen in den Rohren 301 in gleichmäßiger
Weise aus und fließt um irgendein Objekt herum, welches sich
in der gewünschten Fläche oder in dem gewünschten Gebiet (Bereich)
befinden kann. Durch diese gleichmäßig verteilte Strömungs
mittelströmung in den gewünschten umschlossenen
Bereich hinein, wird die Temperatur des Bereichs (und/oder
Objektes) gleichförmig auf eine gewünschte Temperatur ge
bracht, und zwar durch Konvektion infolge der Vermischung
des Strömungsmittels verteilt von den Rohren 301 und auch
durch die Strahlung durch die Rohre 301, welche als eine
Strahlungsquelle infolge der darin vorgehenden Strömungs
mittelströmung (wenn ein Heizströmungsmittel verwendet wird)
wirken.
Fig. 3 zeigt ein anderes Verteilungsnetzwerk, welches im
Ganzen mit 310 bezeichnet ist und Verteilungsrohre 312 sowie
eine Isolierumschließung 314 umfaßt.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausbildungsform eines Verteilungs
netzwerkes 320 mit Verteilungsrohren 322 und einer Isolier
umschließung 324. Dieses Ausführungsbeispiel gestattet auch
die Behandlung von Objekten 326, welche durch das Behandlungs
gebiet, d. h. zwischen den Verteilungsrohren 322 hindurch
durch ein Transportband 328 laufen.
Claims (9)
1. Temperatursteuersystem zur genauen Steuerung der Temperatur
in einem gewünschten Bereich, wobei folgendes vorgesehen ist:
Versorgungsmittel (10) zur Lieferung von Strömungsmittel als Wärmeträgermedium an das Temperatursteuersystem,
ein Auslaß (95),
Mittel (20, 22) für den Transport des Strömungsmittels von den Versorgungsmitteln (10) zum Auslaß (95),
Temperatursteuermittel zum Regulieren der Temperatur des Strömungsmittels am Auslaß (95),
wobei die Temperatursteuermittel eine elektrische Rohrheizung (40, 52) für das Strömungsmittel aufweisen, und
Strömungssteuermittel zum Regulieren des Strömungsmittel flusses durch die Transportmittel (20, 22),
gekennzeichnet durch ein Verteilungsnetzwerk (300, 310, 320), das den Ausfluß des Strömungsmittels aus dem System derart steuert, daß das Strömungsmittel gleichförmig in dem gewünschten Bereich verteilt wird,
wobei das Verteilungsnetzwerk (300, 310, 320) eine Vielzahl von Rohren (301, 312, 322) aufweist, die derart geformt und miteinander verbunden sind, daß der gewünschte Bereich gebildet wird,
das Verteilungsnetzwerk ferner Wände aufweist, die an den Rohren angeordnet sind und den Bereich umschließen,
die Rohre den Rahmen für die Wände bilden und diese tragen,
das Verteilungsnetzwerk (300, 310, 320) mit dem Auslaß (95) so verbunden ist, daß das Strömungsmittel von dem Auslaß (95) zu dem Verteilungsnetzwerk gelangt, und in dessen Rohre fließt, und wobei
jedes der Rohre eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, um das Strömungsmittel austreten zu lassen.
Versorgungsmittel (10) zur Lieferung von Strömungsmittel als Wärmeträgermedium an das Temperatursteuersystem,
ein Auslaß (95),
Mittel (20, 22) für den Transport des Strömungsmittels von den Versorgungsmitteln (10) zum Auslaß (95),
Temperatursteuermittel zum Regulieren der Temperatur des Strömungsmittels am Auslaß (95),
wobei die Temperatursteuermittel eine elektrische Rohrheizung (40, 52) für das Strömungsmittel aufweisen, und
Strömungssteuermittel zum Regulieren des Strömungsmittel flusses durch die Transportmittel (20, 22),
gekennzeichnet durch ein Verteilungsnetzwerk (300, 310, 320), das den Ausfluß des Strömungsmittels aus dem System derart steuert, daß das Strömungsmittel gleichförmig in dem gewünschten Bereich verteilt wird,
wobei das Verteilungsnetzwerk (300, 310, 320) eine Vielzahl von Rohren (301, 312, 322) aufweist, die derart geformt und miteinander verbunden sind, daß der gewünschte Bereich gebildet wird,
das Verteilungsnetzwerk ferner Wände aufweist, die an den Rohren angeordnet sind und den Bereich umschließen,
die Rohre den Rahmen für die Wände bilden und diese tragen,
das Verteilungsnetzwerk (300, 310, 320) mit dem Auslaß (95) so verbunden ist, daß das Strömungsmittel von dem Auslaß (95) zu dem Verteilungsnetzwerk gelangt, und in dessen Rohre fließt, und wobei
jedes der Rohre eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, um das Strömungsmittel austreten zu lassen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wände aus Isoliermaterial bestehen.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Öffnungen derart um die Rohre herum angeordnet sind, daß
das Strömungsmittel gleichförmig in dem Bereich verteilt wird.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Strömungssteuermittel auf die
Temperatursteuermittel ansprechende Ablenkmittel aufweisen, um
das durch die Rohrheizung fließende Strömungsmittel für eine
vorbestimmte Zeitperiode abzulenken, so daß das abgelenkte
Strömungsmittel nicht zu dem Auslaß (95) geleitet wird, und
erst das Strömungsmittel mit der gewünschten Temperatur zu dem
Auslaß transportiert wird.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ablenkmittel folgendes aufweisen:
ein Ventil (90), Ventilsteuermittel (100) zur Betätigung des Ventils zum Ablenken des Strömungsmittels, wobei die Ventilsteuermittel auf das Anlegen von Strömungs- bzw. Druck mittel ansprechen, und Mittel (110) zum selektiven Anlegen des Druckmittels an die Ventilsteuermittel.
ein Ventil (90), Ventilsteuermittel (100) zur Betätigung des Ventils zum Ablenken des Strömungsmittels, wobei die Ventilsteuermittel auf das Anlegen von Strömungs- bzw. Druck mittel ansprechen, und Mittel (110) zum selektiven Anlegen des Druckmittels an die Ventilsteuermittel.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß zweite das Strömungsmittel von den Versor
gungsmitteln zu dem Auslaß transportierende Mittel (24)
vorgesehen sind, deren Strömungsmittel am Auslaß mit dem
Strömungsmittel der ersten Transportmittel (20, 22) vermischt
wird, und daß zweite Strömungssteuermittel auf die Tempera
tursteuermittel ansprechen, um die Temperatur des den Auslaß
erreichenden Strömungsmittels zu verändern.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel ein kryogenes
Strömungsmittel ist, und zur Kühlung des gewünschten Bereiches
verwendet wird.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatursteuermittel Zeitsteuer
mittel aufweisen, und wobei die Anlegmittel ein Abmeßmittel
(30, 32) aufweisen zum Abmessen des Strömungsmittelflusses zu
den Ventilsteuermitteln und einem normalerweise geschlossenen
Ventil, wobei das normalerweise geschlossene Ventil (110, 118)
den Strömungsmittelfluß zu den Ventilsteuermitteln nur dann
gestattet, wenn die Betätigung vorliegt, wobei das
normalerweise geschlossene Ventil selektiv durch die
Zeitsteuermittel für eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt
wird.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Temperatur des durch die elektrische
Rohrheizung laufenden Strömungsmittels entsprechend dem
angelegten elektrischen Strom reguliert wird, und zwar durch
die Temperatursteuermittel, die Abfühlmittel (70) aufweisen,
um die Temperatur des Strömungsmittels abzufühlen, nachdem
dies durch die Rohrheizung gelaufen ist.
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